1. ما هو الأساس الاقتصادي والتطبيق الأساسي لاختيار أنبوب Hastelloy C-4 الملحوم على واحد سلس؟
إن قرار استخدام أنبوب Hastelloy C - 4 (UNS N06455) مدفوع بمزيج من فعالية التكلفة لأحجام محددة وفهم واضح لحدود أدائها في الخدمة المآمجة.
التكلفة - الفعالية لأقطار أكبر: عملية التصنيع الملحومة أكثر اقتصادا بكثير لإنتاج أنابيب قطر كبيرة-. بالنسبة للأحجام التي تزيد عن 24 بوصة (600 مم) وخاصة بالنسبة للأقسام الكبيرة والرقيقة- ، غالبًا ما يكون الأنابيب الملحومة هو الخيار الوحيد القابل للحياة دون اللجوء إلى عمليات البثق باهظة الثمن. هذا يجعلها مثالية لبطن العمليات الكبير ، وسفن الغش.
ملاءمة التطبيق المستهدف: Hastelloy C - 4 هو نيكل - chromium - مثبتة من ميلكبدينوم مع التيتانيوم. الغرض من التصميم الأساسي هو مقاومة تكسير التآكل في الإجهاد (SCC) وتقديم مقاومة ممتازة للأكسدة تصل إلى حوالي 1100 درجة (2010 درجة F). يتم تحديد أنبوب C-4 الملحوم للتطبيقات التي يلزم وجود هذا الملف الشخصي المحدد ، ولكن الطيف الكامل غير المسبق للمواد الكيميائية التي تتطلب C-22 غير موجود. وهذا يشمل:
بعض خطوط العملية الكيميائية تتعامل مع الكلوريد.
معدات التحكم في تلوث الهواء (على سبيل المثال ، أقسام من أنظمة غاز المداخن - FGD).
مكونات فرن المعالجة الحرارية والأنابيب المشعة وأنابيب المبادل الحراري في بيئات متآكلة بشكل معتدل.
العامل الحاسم في التماس اللحام: يعتمد الأداء تمامًا على جودة اللحام. يجب تصنيع الأنبوب باستخدام عمليات اللحام التلقائية (على سبيل المثال ، TIG ، البلازما) تليها الحل الكامل - حل الصلب والتخليل. هذا المنشور - معالجة حرارة اللحام إلزامية لاستعادة مقاومة التآكل والحيي في منطقة اللحام والحرارة - المنطقة المتأثرة (HAZ) ، مما يجعل خصائصه متطابقة تقريبًا مع المعدن الأساسي. لا يتم اختياره عادةً لخدمة فراغ- الكاملة أو لواجبات الضغط عالية ، عالية- حيث يمكن أن يكون التماس نقطة بدء محتملة لفشل التعب.
2. كيف تختلف مقاومة التآكل للأنابيب الملحومة Hastelloy C-4 عن C-22 ، ولماذا قد يختار المهندس C-4؟
على الرغم من أن كلاهما من النيكل - يعتمد على "c - type" السبائك ، يوفر C-4 ملفًا مختلفًا لمقاومة التآكل الأكثر تخصصًا.
اختلاف المفتاح - tungsten والكروم: لا يحتوي Hastelloy C-4 على تنغستن وله محتوى كروم أقل قليلاً (~ 16 ٪) مقارنة بـ C-22 (~ 22 ٪). هذا يعني أن C-4 أقل مقاومة بشكل عام لظروف مؤكسدة بقوة ولديها مقاومة أقل قليلاً للتآكل المترجمة وتآكل الشق في بيئات كلوريد شديدة للغاية.
C - 4 قوة: الاستقرار الحراري. الميزة الأساسية لـ Hastelloy C - 4 هي الاستقرار الحراري الاستثنائي. يتم استقرار كيمياءها مع التيتانيوم ، مما يمنع تكوين المراحل الهشة بين المحالين بعد التعرض لدرجات الحرارة في درجة 650 درجة - 1150 (1200 درجة F - 2100 درجة F). هذا يجعلها أعلى بكثير من C-22 للتطبيقات ذات درجة الحرارة العالية حيث يمكن أن يتسبب التعرض طويل الأجل في التعرض للسبائك الأخرى.
الأساس المنطقي للاختيار: سيختار مهندس أنبوب C-4 الملحوم عندما يتضمن التطبيق:
درجات الحرارة العالية: مكونات في الأفران أو المؤكسدات الحرارية أو بيئات syngas حيث تكون مقاومة الأكسدة والتضمين هي الشاغل الرئيسي.
مقاومة كلوريد المستهدفة: البيئات التي يكون فيها خطر التآكل الإجهاد الناجم عن كلوريد - ارتفاعًا في التآكل ، لكن تركيز الأكسدة أو الحمض ليس متطرفًا بما يكفي لتبرير التكلفة المميزة لـ C-276 أو C-22.
Cost - الحساسية: عندما تكون شروط العملية ضمن قدرات C - ، فإنها توفر حلًا أكثر فعالية من حيث التكلفة من C-22 ، وخاصة في أقطار ملحومة كبيرة.
3. ما هي الخطوات الحرجة في عملية تصنيع أنابيب Hastelloy C-4 الملحومة التي تضمن جودتها وأدائها؟
تم تصميم عملية التصنيع لإنشاء منتج متجانس حيث لا يكون التماس اللحام هو الرابط الضعيف.
إنتاج الشريط/اللوحة: تبدأ العملية بإنتاج الشريط أو اللوحة المدحونة المسطحة - التي تتوافق مع المتطلبات الكيميائية لـ ASTM B575 لـ UNS N06455. هذه المادة هي الحل - المخلل والمخلل.
تشكيل: الشريط أو اللوحة باردة - التي تم تشكيلها في شكل أسطواني باستخدام سلسلة من القوائم.
اللحام: يتم لحام الحواف معًا باستخدام عملية لحام التنغستن التلقائية (GTAW/TIG) أو عملية لحام البلازما (PAW). هذا يضمن لحام دقيق ونظيف ومتسق مع الحد الأدنى من التلوث. يتم استخدام غاز التدريع العالي - النقاء في كل من الداخل والخارج (الجذر والغطاء) للحام لمنع الأكسدة.
تلبيس التماس اللحام (حرجة): تتعرض منطقة التماس لحام بأكملها لمحلول محلي معالجة الحرارة الصلبة باستخدام نظام تسخين التعريفي أو المقاومة. ويلي ذلك التبريد السريع. هذه الخطوة تذوب أي كربيدات ضارة قد ترسب في HAZ واستعادة موحدة ، تآكل - البنية الدقيقة المقاومة عبر اللحام.
الكامل - الصلب الجسم (مثالي): بالنسبة لأعلى جودة الأنابيب ، يتم وضع طول الأنبوب بالكامل من خلال فرن للحصول على حل كامل بعد اللحام. هذه هي أفضل طريقة لضمان تجانس مجهرية كاملة.
الانتهاء: يتمخل الأنبوب لإزالة المقياس من الصلب واختزال السطح. قد يتم قطع حبة اللحام (على سبيل المثال ، عبر البرد -) لتحقيق قطر داخلي وخارجي ناعم. أخيرًا ، يخضع للاختبار المدمر غير-.
4. ما هي طرق الاختبار المدمر (NDT) غير الضرورية لتأهيل الأنابيب الملحومة Hastelloy C-4 قبل أن يغادر المطحنة؟
يعد NDT صارم أمرًا بالغ الأهمية لضمان سلامة التماس اللحام والمواد الأصل في الأنابيب الملحومة.
اختبار تيار الدوامة (ECT): غالبًا ما يتم استخدامه كاختبار أولي عالي - للكشف عن السطح وقرب- عيوب السطح في التماس اللحام ، مثل الشقوق والمسامية وعدم الانصهار.
اختبار اختراق الصبغة (PT): طريقة فحص السطح تستخدم للعثور على شقوق دقيقة ، مسام ، وغيرها من التوقفات المفتوحة على سطح غطاء اللحام والمعادن الأساسية.
الاختبار الإشعاعي (RT): هذه طريقة فحص حجمية. X - Ray أو Gamma - يتم التقاط صور الشعاع من كامل طول التماس اللحام. يوفر هذا سجلًا دائمًا ويكشف عن عيوب داخلية مثل المسامية ، وإدراج الخبث ، والشقوق الداخلية ، وعدم الاختراق غير المرئي من السطح.
الاختبار بالموجات فوق الصوتية (UT): يستخدم للكشف عن العيوب تحت السطحية وحجمها بدقة. يمكن أن أنظمة الاختبار بالموجات فوق الصوتية الآلية (AUT) يمكن أن تفحص بدقة التماس اللحام للتصفيحات ، والشوائب ، وغيرها من العيوب من خلال سمك الجدار.
الاختبار الهيدروستاتيكي: على الرغم من أنه ليس دائمًا شرطًا قياسيًا لجميع الطلبات ، فقد يتم تحديده لإثبات الضغط - الذي يحتوي على قدرة الأنابيب النهائية. تمتلئ الأنبوب بالماء والضغط على مستوى محدده المعيار (على سبيل المثال ، ASTM A450) للتحقق من التسريبات والتحقق من القوة الإجمالية.
5. في ظل ظروف الخدمة التي سيتم التوصية بقوة أنبوب سلس على أنبوب Hastelloy C-4 الملحوم؟
على الرغم من التصنيع المناسب ، هناك سيناريوهات يكون فيها التجانس المتأصل لمنتج سلس ضروريًا للتخفيف من المخاطر.
الضغط العالي - ، الخدمة الدورية: للتطبيقات التي تتضمن ركوب الدراجات المتكرر ، ركوب الدراجات الحرارية ، أو الاهتزاز ، يفضل أنبوب سلس. غياب التماس لحام طولي يلغي نقطة بدء محتملة لشقوق التعب.
خدمة الفراغ الكامل أو خدمة الضغط الخارجي العالي: يتم تحديد أنبوب سلس عادة لتطبيقات الضغط الخارجي العالي (على سبيل المثال ، أنابيب مغطاة) أو خدمة فراغ كاملة. يوفر سمك الجدار الموحد وغياب التماس اللحام مقاومة انهيار أكثر قابلية للتنبؤ بها.
بيئات تآكل شديدة للغاية: في العمليات الأكثر عدوانية حيث يمكن أن تؤدي الاختلافات الدقيقة في البنية المجهرية إلى هجوم تفضيلي ، فإن التجانس المضمون للأنابيب غير الملحومة هو الخيار المحافظ والضروري في كثير من الأحيان. هذا يلغي أي خطر ، مهما كان صغيراً ، مرتبطًا بضربة اللحام.
أقطار صغيرة: بالنسبة لأحجام الأنابيب أسفل NPS 2 "(DN 50) ، تتوفر الأنابيب السلس على مستوى العالم تقريبًا وتكلف - تنافسية ، مما يجعله الاختيار الافتراضي. يتم تحقيق الميزة الاقتصادية للبناء الملحوم بشكل أساسي في أقطار أكبر.
